EtherCAT超高速实时运动控制卡（二）：EtherCAT总线初始化

伺服与运动控制 2023-11-20 2495

描述

XPCIE1032H功能简介

XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡，可选6-64轴运动控制，支持多路高速数字输入输出，可轻松实现多轴同步控制和高速数据传输。

XPCIE1032H集成了强大的运动控制功能，结合MotionRT7运动控制实时软核，解决了高速高精应用中，PC Windows开发的非实时痛点，指令交互速度比传统的PCI/PCIe快10倍。

XPCIE1032H支持PWM，PSO功能，板载16进16出通用IO口，其中输出口全部为高速输出口，可配置为4路PWM输出口或者16路高速PSO硬件比较输出口。输入口含有8路高速输入口，可配置为4路高速色标锁存或两路编码器输入。

XPCIE1032H搭配MotionRT7实时内核，使用本地LOCAL接口连接，通过高速的核内交互，可以做到更快速的指令交互，单条指令与多条指令一次性交互时间可以达到3-5us左右。

➜XPCIE1032H与MotionRT7实时内核的配合具有以下优势：

PWM输出

1.支持多种上位机语言开发，所有系列产品均可调用同一套API函数库；

2.借助核内交互，可以快速调用运动指令，响应时间快至微秒级，比传统PCI/PCIe快10倍；

3.解决传统PCI/PCIe运动控制卡在Windows环境下控制系统的非实时性问题；

4.支持一维/二维/三维PSO（高速硬件位置比较输出），适用于视觉飞拍、精密点胶和激光能量控制等应用；

5.提供高速输入接口，便于实现位置锁存；

6.支持EtherCAT总线和脉冲输出混合联动、混合插补。

➜使用XPCIE1032H和MotionRT7进行项目开发时，通常需要进行以下步骤：

1.安装驱动程序，识别XPCIE1032H；

2.打开并执行文件“MotionRT710.exe”，配置参数和运行运动控制实时内核；

3.使用ZDevelop软件连接到控制器，进行参数监控。连接时请使用PCI/LOCAL方式，并确保ZDevelop软件版本在3.10以上；

4.完成控制程序开发，通过LOCAL链接方式连接到运动控制卡，实现实时运动控制。

➜与传统PCI/PCIe卡和PLC的测试数据结果对比：

平均值	C++ LOCAL	C# LOCAL	传统PCI/PCIe卡接口交互	PLC网口通讯交互
1w次单条读取交互周期	4.70us	5.3us	64us	500us-10ms
10w次单条读取交互周期	3.90us	5.7us	65us	500us-10ms
1w次多条读取交互周期	6.20us	8.85us	472us	500us-10ms
10w次多条读取交互周期	5.50us	8.37us	471us	500us-10ms

我们可以从测试对比结果看出，XPCIE1032H运动控制卡配合实时运动控制内核MotionRT7，在LOCAL链接（核内交互）的方式下，指令交互的效率是非常稳定，当测试数量从1w增加到10w时，单条指令交互时间与多条指令交互时间波动不大，非常适用于高速高精的应用。 XPCIE1032H卡安装

关闭计算机电源。

打开计算机机箱，选择一条空闲的XPCIE卡槽，用螺丝刀卸下相应的挡板条。

将运动控制卡插入该槽，拧紧挡板条上的固定螺丝。

XPCIE1032H驱动安装与建立连接参考往期文章EtherCAT超高速实时运动控制卡XPCIE1032H上位机C#开发（一）：驱动安装与建立连接。

一、新建C#项目（VS2022）

PWM输出

到正运动技术官网的下载中心选择需要的平台库文件。

PWM输出

解压下载的安装包找到 “Zmcaux.cs” ， “zauxdll.dll” ， “zmotion.dll” 放入到项目文件中。

1、“Zmcaux.cs”放在项目根目录文件中，与bin目录同级。

PWM输出

2、“zauxdll.dll”，“zmotion.dll”放在bin -> Debug。

PWM输出

用vs打开新建的项目文件，在右边的解决方案资源管理器中点击显示所有，选中项目，右键“添加”->“现有项”，选中zmcaux.cs文件添加进在项目中。

PWM输出

双击Form1.cs里面的Form1，出现代码编辑界面，在文件开头写入using cszmcaux，并声明控制器句柄g_handle。

PWM输出

二、相关PC函数介绍

相关PC函数介绍详情可参考“ZMotion PC函数库编程手册 V2.1.1”。

指令11

ZAux_FastOpen

指令原型

int32 __stdcall ZAux_FastOpen(int type, char *pconnectstring, uint32 uims ,ZMC_HANDLE * phandle)

指令说明

与控制器建立连接, 可以指定连接的等待时间

输入参数

参数名	描述
type	连接类型 type: 1-COM，2-ETH，4-PCI，5-MotionRT
pconnectstring	连接字符串: type=1：COM+串口号 type=2：IP地址 type=4：Pci+卡号 type=5：无要求
uims	连接超时时间 uims;单位ms

输出参数

参数名	描述
phandle	控制器连接句柄

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

串口连接:
ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄
Char comID[32]= "Com0";//串口ID，不能直接写串口号，需要在串口号前加个Com
ZAux_FastOpen(1, comID,1000s ,&phandle);
网口连接例子：
ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄
Char EthID[32]= "192.168.0.11";//网口ID
ZAux_FastOpen(2, EthID,1000s ,&phandle);
MotionRT7连接例子：
ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄
ZAux_FastOpen(5, "LOCAL1",3000,&g_handle);

详细说明

type设置为5,zmotion.dll版本要在3.8.8.50以上。

指令47	ZAux_Direct_SetAxisEnable
指令原型	int32 __stdcall ZAux_Direct_SetAxisEnable(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, int iValue);
指令说明	设置轴的使能。
输入参数	共有2个输入参数，见下方说明。
handle	连接句柄。
axis	槽位号
iValue	状态：0-关闭，1-打开
输出参数	一个参数
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明。
指令示例	EthrCat总线轴的使能

指令92

ZAux_Direct_Single_Move

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_Single_Move(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fdistance)

指令说明

单轴相对运动。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
fdistance	距离。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

单轴点位运动

详细说明

指令93

ZAux_Direct_Single_MoveAbs

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_Single_MoveAbs(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fdistance)

指令说明

单轴绝对运动。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
fdistance	绝对距离。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

单轴点位运动

详细说明

指令94

ZAux_Direct_Single_Vmove

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_Single_Vmove(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, int idir)

指令说明

单轴连续运动指令，连续往一个方向运动。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
idir	方向-1—负向 1—正向。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

单轴持续运动

详细说明

当前面的VMOVE运动没有停止时，此VMOVE指令会自动替换前面的VMOVE指令并修改方向，因此无需CANCEL前面的VMOVE指令。

指令186

ZAux_Direct_Rapidstop

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_Rapidstop(ZMC_HANDLE handle, int imode)

指令说明

所有轴列表立即停止，如果轴参与插补，也停止插补运动。

输入参数

参数名	描述
handle	连接句柄。
imode	模式 0 取消当前运动 1 取消缓冲的运动 2 取消当前运动和缓冲运动 3 立即中断脉冲发送

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

详细说明

Mode0~2减速度按FASTDEC和DECEL中最大的值。
RAPIDSTOP后要调用绝对位置运动，必须先WAIT IDLE等待停止完成。

指令189

ZAux_Direct_Single_Cancel

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_Single_Cancel (ZMC_HANDLE handle, int iaxis, int imode);

指令说明

单轴运动停止。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
imode	模式： 0 （缺省）取消当前运动 1 取消缓冲的运动 2 取消当前运动和缓冲运动 3 立即中断脉冲发送

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

单轴持续运动

详细说明

如果指定轴在插补运动轴列表中，无论主轴或者其他轴，都停止轴组的插补运动
MODE0~2减速度按FASTDEC和DECEL中最大的值。
CANCEL后要调用绝对位置运动，必须先等待停止完成。

指令205

ZAux_Direct_SetInvertIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetInvertIn(ZMC_HANDLE handle, int ionum, int bifInvert)

指令说明

设置反转输入状态，参见软件手册里面的“ INVERT_IN”指令。

输入参数

参数名	描述
handle	连接句柄。
ionum	输入口编号。
BifInvert	状态 0-反转开 1-反转关。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

正负硬限位设置

详细说明

ZMC系列控制器输入OFF时认为有信号输入(ECI系列控制器与之相反)

指令214

ZAux_Direct_SetFsLimit

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetFsLimit(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue)

指令说明

设置轴正向软限位，取消软限位时设置一个较大的值即可。单位units。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
pfValue	设置的正向限位值。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

正负软限位设置

详细说明

当FS_LIMIT大于REP_DIST时，参数不起作用，正向软限位被禁止。
取消软限位时，建议不要去修改REP_DIST的值，将FS_LIMIT设置一个较大值即可。FS_LIMIT的值默认为200000000。
软限位无法作为DATUM回零时的限位信号参考。
注：设置限位前需检查有无设置对应的加减速度，以及快减减速度，若无设置，碰到限位无法停止

指令216

ZAux_Direct_SetRsLimit

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetRsLimit(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue)

指令说明

设置轴负向软限位，取消软限位时设置一个较大的值即可。单位units。

输入参数

参数名	描述
handle	连接标识。
iaxis	轴号。
pfValue	设置的负向限位值。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

正负软限位设置

详细说明

当RS_LIMIT大于REP_DIST时，参数不起作用，负向软限位被禁止。
取消软限位时，建议不要去修改REP_DIST的值，将RS_LIMIT设置一个较大值即可。RS_LIMIT的值默认为-200000000。
软限位无法作为DATUM回零时的限位信号参考。
注：设置限位前需检查有无设置对应的加减速度，以及快减减速度，若无设置，碰到限位无法停止

指令218

ZAux_Direct_SetFwdIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetFwdIn(ZMC_HANDLE handle, int iaxis,int iValue)

指令说明

设置正向限位信号，-1表示取消，参见软件手册里面的“FWD_IN”指令。注：设置限位前需检查有无设置对应的加减速度，以及快减减速度，若无设置，碰到限位无法停止

输入参数

参数名	描述
handle	连接句柄。
iaxis	轴号。
iValue	IO口编号，-1时为取消设置。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

正负硬限位设置

详细说明

1设置限位前需检查有无设置对应的加减速度，以及快减减速度，若无设置，碰到限位无法停止
2输入OFF时，认为有信号输入，要相反效果可以用INVERT_IN反转电平(ECI系列控制器相反)。
3正负限位切记勿要设置反，否则碰到限位还是会继续运动。

指令220

ZAux_Direct_SetRevIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetRevIn(ZMC_HANDLE handle, int iaxis,int iValue);

指令说明

设置负向限位信号，-1表示取消，参见软件手册里面的“REV_IN”指令。注：设置限位前需检查有无设置对应的加减速度，以及快减减速度，若无设置，碰到限位无法停止

输入参数

参数名	描述
handle	连接句柄。
iaxis	轴号。
iValue	IO口编号，-1时为取消设置。

输出参数

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

正负硬限位设置

详细说明

指令264

ZAux_Execute

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Execute(ZMC_HANDLE handle, const char *pszCommand, char *psResponse, uint32 uiResponseLength)

指令说明

发送字符串命令到控制器，缓存方式(当控制器没有缓冲时自动阻塞)。

输入参数

参数名	描述
handle	连接句柄。
pszCommand	发送的命令字符串。
uiResponseLength	返回的字符长度。

输出参数

参数名	描述
psResponse	返回的字符串。

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明。

指令示例

在线命令函数的使用

详细说明

上位机调用上位机未封装的Basic指令功能

其他基本轴参数指令:

ZAux_Direct_SetUnits	设置脉冲当量(units)
ZAux_Direct_GetUnits	读取脉冲当量(units)
ZAux Direct SetAccel	设置加速度，单位为 units /s/s
ZAux Direct GetAccel	读取加速度，单位为 units/s/s
ZAux Direct SetDecel	设置减速度，单位为 units/s/s
ZAux Direct GetDecel	读取减速度，单位为 units/s/s
ZAux Direct SetSpeed	设置轴速度，单位为 units/s
ZAux Direct GetSpeed	读取轴速度，单位为 units/s
ZAux Direct SetDpos	设置轴的规划位置，单位为 units
ZAux Direct GetDpos	读取轴的规划位置，单位为 units
ZAux Direct SetMpos	设置反馈位置，单位为 units
ZAux Direct GetMpos	读取反馈位置，单位为 units

在form设计界面找到需要用到的控件拖拽到窗体中进行UI界面设计，设计效果图如下。

PWM输出

三、相关程序以及设计思路

1、通过LOCAL链接方式，按钮控件的的click事件触发链接控制卡。

private void Local_Connect_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
        Local_DisConnect_Button_Click(sender, e);
    }
    zmcaux.ZAux_FastOpen(5, "local", 1000, out g_handle);
    if (g_handle != (IntPtr)0)
    {
        this.Text = "已链接";
        timer1.Enabled = true;
        Local_Connect_Button.BackColor = Color.Green;
        MessageBox.Show("链接成功");
    }
    else
    {
        MessageBox.Show("链接失败，请选择正确的LOCAL！");
    }
}

2、选择总线初始化的bas脚本文件下载到控制器rom里面掉电保存。

提前在zdevelop软件根据需求修改总线初始化的basic程序，映射轴，节点IO等初始化内容。这里以节点0（汇川驱动器-0轴）、节点1（EIO16084）的1-4轴映射为总线轴为例，将节点之间通过ETHERCAT口连接起来。如下图：

相关初始化basic程序（其中红色为指令，可以到正运动官网查阅其使用场景以及方法）。

相关配置如下：

'ECAT总线初始化
GLOBAL CONST BUS_TYPE = 0         '总线类型。可用于上位机区分当前总线类型
GLOBAL CONST Bus_Slot  = 0        '槽位号0（单总线控制器缺省0）
GLOBAL CONST PUL_AxisStart   = 0    '本地脉冲轴起始轴号
GLOBAL CONST PUL_AxisNum   = 0    '本地脉冲轴轴数量
GLOBAL CONST Bus_AxisStart   = 0      '总线轴起始轴号
GLOBAL CONST Bus_NodeNum   = 1      '总线配置节点数量,用于判断实际检测到的从站数量是否一致
GLOBAL MAX_AXISNUM        '最大轴数
MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0)
GLOBAL Bus_InitStatus      '总线初始化完成状态
Bus_InitStatus = -1
GLOBAL Bus_TotalAxisnum    '检查扫描的总轴数
DELAY(3000)        '延时3S等待驱动器上电，不同驱动器自身上电时间不同，具体根据驱动器调整延时
?"总线通讯周期：",SERVO_PERIOD,"us"
Ecat_Init()      '初始化ECAT总线 
END
GLOBAL SUB Ecat_Init()
  local Node_Num,Temp_Axis,Drive_Vender,Drive_Device,Drive_Alias
  RAPIDSTOP(2)
  for i = 0 to SYS_ZFEATURE(0) - 1                '初始化还原轴类型          
    AXIS_ENABLE(i) = 0
    ATYPE(i) = 0  
    DELAY(20)
  next
  
  Bus_InitStatus = -1
  Bus_TotalAxisnum = 0  
  SLOT_STOP(Bus_Slot)        
  DELAY(200)
  SLOT_SCAN(Bus_Slot)                      '扫描总线
  if return then 
    ?"总线扫描成功","连接从站设备数："NODE_COUNT(Bus_Slot)
    if NODE_COUNT(Bus_Slot) <> Bus_NodeNum then    '判断总线检测数量是否为实际接线数量
      ?""  
      ?"扫描节点数量与程序配置数量不一致!" ,"配置数量:"Bus_NodeNum,"检测数量："NODE_COUNT(Bus_Slot)
      Bus_InitStatus = 0    '初始化失败。报警提示
    endif   
    
    '"开始映射轴号"
    for Node_Num = 0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1            '遍历扫描到的所有从站节点
      Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,0)        '读取驱动器厂商
      Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,1)        '读取设备编号
      Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,3)          '读取设备拨码ID
      
      if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) <> 0 then      '判断当前节点是否有电机
        for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num)-1    '根据节点带的电机数量循环配置轴参数(针对一拖多驱动器)
        
          Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum    '轴号按NODE顺序分配
          BASE(Temp_Axis)
          AXIS_ADDRESS = Bus_TotalAxisnum+1          '映射轴号
          ATYPE = 65                      '设置控制模式 65-位置 66-速度 67-转矩 
          DRIVE_PROFILE = 18
          Sub_SetDriverIo(Temp_Axis,Drive_Vender,48 + 48*Temp_Axis)    '映射驱动器IO  IO映射到控制器IO32-以后每个驱动器间隔32点      
          DISABLE_GROUP(Temp_Axis)              '每轴单独分组
          Bus_TotalAxisnum = Bus_TotalAxisnum+1          '总轴数+1
        next
      endif
    next
    
    ?"轴号映射完成","连接总轴数："Bus_TotalAxisnum
    
    WA 200
    SLOT_START(Bus_Slot)        '启动总线
    if return then 
      
      WDOG = 1              '使能总开关
      for i = Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1 
        BASE(i)
        DELAY 50        
        AXIS_ENABLE = 1
      next
      Bus_InitStatus  = 1
      ?"轴使能完成"
      
      ?"总线开启成功"      
    else
      ?"总线开启失败"
      Bus_InitStatus = 0
    endif
  else
    ?"总线扫描失败"
    Bus_InitStatus = 0
  endif
ENDSUB
'总线驱动IO映射
'iAxis - 轴号 iVender - 驱动器类型  i_IoNum - 输入输出起始编号
GLOBAL SUB Sub_SetDriverIo(iAxis,iVender,i_IoNum) 
DRIVE_IO(Iaxis) = i_IoNum
FWD_IN(Iaxis) = i_IoNum
REV_IN(Iaxis) = i_IoNum + 1              
DATUM_IN(Iaxis) = i_IoNum + 2      
INVERT_IN(i_IoNum,ON)          
INVERT_IN(i_IoNum + 1,ON)
INVERT_IN(i_IoNum + 2,ON) 
ENDSUB

利用按钮的click事件，浏览选择编辑好的bas文件下载掉电保存，并弹出反馈下载是否成功的提示。

private void BasFileDownLoad_Btn_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
        MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");
    }
    else
    {
        int tmpret = 0;
        string strFilePath;
        OpenFileDialog openFileDialog1 = new OpenFileDialog();
        openFileDialog1.InitialDirectory = "\";
        openFileDialog1.Filter = "配置文件(*.bas)|*.bas";
        openFileDialog1.RestoreDirectory = true;
        openFileDialog1.FilterIndex = 1;
        if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)            
        {
            //打开配置文件
            strFilePath = openFileDialog1.FileName;
            //下载到ROM
            tmpret = zmcaux.ZAux_BasDown(g_handle, strFilePath, 1);        
            if (tmpret != 0)
            {
                MessageBox.Show("文件下载失败!", "提示");
            }
            else
            {                       
                MessageBox.Show("文件下载成功!", "提示");
            }
        }
    }
}

3、通过按钮控件的click事件触发初始化。

调用函数库的ZAux_Execute函数（在线命令），通过在线命令调用basic脚本里面的总线初始化函数--Ecat_Init()进行总线初始化。

private void EcatInitStart_Btn_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
        MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");
    }
    else
    {
        int tmpret;
        //-1可能正在执行初始化
        if ((BasFlag == true) && (InitStatus != -1))        
        {
            InitStatus = -1;
            StringBuilder buffer = new StringBuilder(10240);
            tmpret = zmcaux.ZAux_Execute(g_handle, "RUNTASK 1,Ecat_Init", buffer, 0);        //任务1重新运行BAS中的初始化函数
            if (tmpret != 0)
            {
                MessageBox.Show("总线初始化失败!", "提示");
                return;
            }
            else
            {   
                MessageBox.Show("总线初始化成功!", "提示");
            }
        }
        else
        {
            MessageBox.Show("Bas文件未加载");
            return;
        }
    }
}

4、以汇川驱动器为例，驱动器IO映射的起始地址为DI1，也就是正向超程开关（正硬限位），若要设置负向超程开关，将起始地址加1。

可以通过按钮控件的click事件，触发设置轴的软限位，以及原点、正负硬限位。驱动器IO映射的basic指令是DRIVE_IO。在这里调用在线命令的PC函数去实现驱动器IO映射。 Basic指令说明见下图：

PWM输出

DRIVE_IO -- 驱动器IO：

类型

轴参数

描述

直接配置DRIVE的IO的起始编号，输入输出都是同样的编号。
DRIVE_PROFILE支持读取驱动器IO时起作用。

语法

可读：var=DRIVE_IO (axis)
可写：DRIVE_IO (axis)=value
axis：轴号
EtherCAT总线伺服的输入输出点功能及地址参考数据字典60FD，60FE（某些厂家不是按照标准协议地址，请查看对应驱动器手册）
Rtex总线伺服的输入输出点功能对应控制器的地址=DRIVE_IO+编号

DRIVE_IO+以下编号	伺服功能
输入点
0	NOT/POT
1	POT/NOT
2	HOME
3	SI-MON1/EXT1
4	SI-MON2/EXT2
5	SI-MON3/EXT3
6	SI-MON4/EX-SON
7	SI-MON5/E-STOP
输出点
0	EX-OUT1
1	EX-OUT2

适用控制器

带EtherCAT接口或RTEX接口

通过按钮控件的click事件，配置轴的正负软限位和驱动器IO起始地址（正负硬限位IO映射）。

private void Configure_OK_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    StringBuilder buffer = new StringBuilder(10240);
    //正向软限位设置
    zmcaux.ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(FSLimit_Value.Text));
    //负向软限位设置
    zmcaux.ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(RSLimit_Value.Text));          
    //驱动器IO起始地址           
    zmcaux.ZAux_Execute(g_handle, "DRIVE_IO(" + MoveAxis.ToString() + ") = " +DriveStart_IO_Value.Value.ToString(), buffer, 0);
    //正硬限位设置
    zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, MoveAxis, DRIVE_Start_IO);
    zmcaux.ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, DRIVE_Start_IO, 1);
    //负硬限位设置
    zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, MoveAxis, DRIVE_Start_IO + 1);
    zmcaux.ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, DRIVE_Start_IO + 1, 1);
    MessageBox.Show("当前轴配置成功!", "提示");
}

5、通过按钮控件的MouseDown（鼠标在组件上方并按下时发生）事件来触发单轴持续运动；MouseUp（鼠标在组件上方并松开时发生）事件来触发单轴运动的停止。模拟手动运动的调试过程。

//正向
private void Fwd_Button_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{ 
    zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, MoveAxis, 1);
}
private void Fwd_Button_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, MoveAxis, 2);
}
//负向
private void Rev_Button_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, MoveAxis, -1);
}
private void Rev_Button_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, MoveAxis, 2);
}

6、通过textbook控件的TextChanged（空间上text属性更改时发生）事件来修改运动过程中轴的基本参数，定时器会获取接收。

//脉冲当量变化
private void Units_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Units_Value.Text));
}
//轴速度变化
private void Speed_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Speed_Value.Text));
}
//加速度变化
private void Accel_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Accel_Value.Text));
}
//减速度变化
private void Decel_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Decel_Value.Text));
}

7、通过按钮控件，与文本信息比对，触发总线轴的使能切换功能。

private void Enable_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
        MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");
        return;
    }
    int ret = 0;
    if (Enable_Value.Text == "ON")
    {
        ret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAxisEnable(g_handle, MoveAxis, 0);
    }
    else
    {
        ret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAxisEnable(g_handle, MoveAxis, 1);
    }
}

8、通过复选框的切换、单选框的选择实现寸动运动调试的功能。

//寸动方向选择
private void MoveDirection_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
    if (MoveDirection.Checked == false)
    {
        MoveDirection.Text = "运动方向: 正";
        dir = 1;
    }
    else
    {
        MoveDirection.Text = "运动方向: 负";
        dir = -1;
    }
}
//寸动启动
private void InchStart_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
        MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");
    }
    else
    {
        //绝对运动
        if (MoveAbs_RadBtn.Checked == true)     
        {
            zmcaux.ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, MoveAxis, dir * Convert.ToSingle(InchDistance_Value.Text));
        }
        //相对运动
        if (MoveOpp_RadBtn.Checked == true)        
        {
            zmcaux.ZAux_Direct_Single_Move(g_handle, MoveAxis, dir * Convert.ToSingle(InchDistance_Value.Text));
        }
    }
}

9、通过定时器的刷新，对轴参数的接收，初始化信息，IO监控等信息进行实时的反馈。

//轴参数更新
private void Update_AxisPara()
{
    int CurAxisAtype = 0;
    int CurAxisIdle = 0;
    int CurAxisStatus = 0;  
    double CurAxisFSLimit = 0;
    double CurAxisRSLimit = 0;
    double CurAxisDpos = 0;
    double CurAxisMpos = 0;
    Axis_Para[0] = Convert.ToSingle(Units_Value.Text);
    Axis_Para[1] = Convert.ToSingle(Speed_Value.Text);
    Axis_Para[2] = Convert.ToSingle(Accel_Value.Text);
    Axis_Para[3] = Convert.ToSingle(Decel_Value.Text);         
    MoveAxis = Convert.ToInt32(AxisNum_Value.Text);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetAtype(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisAtype);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisDpos);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisMpos);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisIdle);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetAxisStatus(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisStatus);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetUnits(g_handle, MoveAxis, ref Axis_Para[0]);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetSpeed(g_handle, MoveAxis, ref Axis_Para[1]);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetAccel(g_handle, MoveAxis, ref Axis_Para[2]);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetDecel(g_handle, MoveAxis, ref Axis_Para[3]);       
    zmcaux.ZAux_Direct_GetFsLimit(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisFSLimit);
    zmcaux.ZAux_Direct_GetRsLimit(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisRSLimit);
    if (EcatInitFlag == true)   //总线初始化完成后实时显示状态信息
    {
        AxisAtype_Label.Text = "轴 类 型:  " + CurAxisAtype;
        AxisDpos_Label.Text = "DPOS位置:  " + CurAxisDpos;
        AxisMpos_Label.Text = "MPOS位置:  " + CurAxisMpos;
        AxisIdle_Label.Text = "运动状态:  " + CurAxisIdle;
        AxisStatus_Label.Text = "轴 状 态:  " + CurAxisStatus;
    } 
}

10、通过按钮控件的的click事件触发断开链接。

private void Local_DisConnect_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    timer1.Enabled = false;
    zmcaux.ZAux_Close(g_handle);
    g_handle = (IntPtr)0;
    Local_DisConnect_Button.BackColor = Color.White;
    this.Text = "未连接";
}

四、运行效果

运行主界面如下：

PWM输出

附录:basic初始化程序通用模板

global CONST BUS_TYPE = 0         '总线类型。用于上位机区分当前模式
global CONST MAX_AXISNUM = 32       '最大轴数
global CONST Bus_Slot  = 0        '槽位号0
global CONST Bus_AxisStart   = 0    '总线轴起始轴号
global Bus_InitStatus      '总线初始化完成状态
Bus_InitStatus = -1
global Bus_TotalAxisnum    '检查扫描的总轴数
delay(3000)        '延时3S等待驱动器上电
'**********************初始化ECAT总线**********************
Ecat_Init()
    global sub Ecat_Init()
    for i=0 to MAX_AXISNUM - 1    '初始化还原轴类型          
        AXIS_ENABLE(i) = 0
        atype(i)=0  
    next
    Bus_InitStatus = -1
    Bus_TotalAxisnum = 0  
    SLOT_STOP(Bus_Slot)
    delay(200)
    slot_scan(Bus_Slot)                      '开始扫描
    if return then
        ?"总线扫描成功","连接设备数："NODE_COUNT(Bus_Slot)
        ?"开始映射轴号"
    endif
        
    for i=0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1        '遍历总线下所有从站节点
        if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,i) <>0 then    '判断当前节点是否有电机
            for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,i)-1
                AXIS_ADDRESS(Bus_AxisStart+i)=Bus_TotalAxisnum+1    '映射轴号
                ATYPE(Bus_AxisStart+i)=65            '设置控制模式 
                DRIVE_PROFILE(Bus_AxisStart+i)= 4        '设置PROFILE功能
                disable_group(Bus_AxisStart+i)          '每轴单独分组
                DRIVE_IO(Bus_AxisStart+i) = 128 + (Bus_AxisStart+i)*16  
                REV_IN(Bus_AxisStart+i) = 128 + (Bus_AxisStart+i)*16 
                FWD_IN(Bus_AxisStart+i) = 129 + (Bus_AxisStart+i)*16
                DATUM_IN(Bus_AxisStart+i) = 130 + (Bus_AxisStart+i)*16
                INVERT_IN(128 + (Bus_AxisStart+i)*16,ON)
                INVERT_IN(129 + (Bus_AxisStart+i)*16,ON)
                INVERT_IN(130 + (Bus_AxisStart+i)*16,ON)
                Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1          '总轴数+1
            next
        endif
    next
    ?"轴号映射完成","连接总轴数："Bus_TotalAxisnum
    wa 2000
    SLOT_START(Bus_Slot)            '启动总线
    if return then 
        ?"总线开启成功"
        ?"开始清除驱动器错误(根据驱动器数据字典设置)"
        for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1
            DRIVE_CONTROLWORD(i)=128          '根据驱动器数据字典
            wa 100
            DRIVE_CONTROLWORD(i)=6
            wa 100
            DRIVE_CONTROLWORD(i)=15
            wa 100
        next
        ?"驱动器错误清除完成"
        wa 100
        ?"清除控制器错误"
        datum(0)
        DRIVE_CLEAR(0)
        ?"控制器错误清除完成"
        wa 100
        ?"轴使能准备"
        for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1
            base(i)
            AXIS_ENABLE=1
        next
        wdog=1                      '使能总开关
        Bus_InitStatus  = 1
        ?"轴使能完成"
    else
        ?"总线开启失败"
        Bus_InitStatus = 0
        endif
    ?"总线扫描失败"
    Bus_InitStatus  = 0
end sub

审核编辑：刘清

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